курсовая. 2 глава. 2 характеристика зоны схода селевых потоков
 Скачать 43.45 Kb.
|
 2 ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОНЫ СХОДА СЕЛЕВЫХ ПОТОКОВ Селевые потоки относительно кратковременны, их продолжительность колеблется от десятков минут до нескольких часов. Это объясняется тем, что продукты разрушения горных пород почти одновременно вовлекаются в движение селевых масс по крутым руслам. Объем или мощность селя может составлять десятки и сотни тысяч, а иногда и миллионы кубических метров селевой массы. Максимальный расход селевого потока (твердой и жидкой фазы) без заторов во время движения примерно в 1,2–1,4 раза больше расхода воды, а при заторах – в 3–5 раз больше. Величина максимального расхода селевого потока может составлять от несколько десятков до 2000 м3/с. Скорость движения селей колеблется от 2 до 10 м/с. Сель, в отличие от водного потока, часто движется не непрерывно, а отдельными валами, то останавливаясь, то ускоряя движение. Это происходит, в основном, вследствие задержки селевой массы в сужении русла, на крутых поворотах, в местах резкого уменьшения уклона. Если обычно скорость течения селевого потока составляет 2,5–4,0 м/с, то при прорывах заторов она достигает 10 м/с, при этом расходы воды увеличиваются в 3–5 раз. Максимальная скорость превышает среднюю в 1,5–2 раза. При движении сель представляет собой сплошной поток из грязи, камней и воды. Крутой передний фронт селевой волны высотой от 5 до 15м образует «голову» селя. Максимальная высота вала водогрязевого потока достигает 25 м. Структурный состав селевого потока определяется составом и долей твердого материала в объеме потока, которая в зависимости от геологических условий изменяется от 10 до 70 %. Обычно доля твердого материала составляет не менее 100 кг в 1 м3 воды, при плотности породы 2,4–2,6 г/см3 приводит к плотности селевых потоков 1,07–1,1 г/см3. Нередко используется такая характеристика, как средняя и максимальная плотность селевого потока, или его объемный вес. Плотность селевого потока колеблется в пределах 1,2–1,9 т/м3. Иногда применяются такие характеристики, как средняя и максимальная глубина и ширина селя. Ширина селя зависит от ширины русла, по которому движется селевой поток, и колеблется от 3 до 100 м. Глубина селевого потока колеблется от 1,5 до 15 м, длина русел селей – от нескольких десятков метров до нескольких десятков километров. Высота селевого потока может составлять: для мощных и катастрофических селей – 3–10 м, для маломощных – 1–2 м. Скорость движения селевого потока в транзитных условиях (в зависимости от глубины потока, уклона русла и состава селевой массы) составляет от 2–3 до 7–8 м/с, иногда и более. Для селевого потока учитывают расход водной и твёрдой составляющих селевой смеси. Расход твёрдого материала может превышать расход воды в 15–20 раз. Максимальные расходы селей колеблются от нескольких десятков до 1000–1500 м3/c. В необходимых случаях используется максимальная сила удара селевого потока о препятствие. Она составляет от 5 до 12 т/м2. Объём селевых отложений (объём рыхлообломочной породы в естественном залегании, вынесенный из селевого очага и русла) определяет зону воздействия селя. Как правило, суммарный объём селевого выноса определяет тип селя и его разрушительное действие на сооружение. Для большинства селевых бассейнов России характерны сели малой и средней мощности. Опасность селей не только в их разрушительной силе, но и во внезапности их появления. Под внезапностью возникновения селевого потока следует иметь в виду невозможность предопределить заранее дату прохождения селя. Повторяемость селей для разных селеопасных районов различна. Например, в Забайкалье мощные селевые потоки формируются через 5–6 лет. В бассейнах ливневого и снегового питания, где имеется постоянный запас рыхлообломочного материала для питания селей, сели повторяются часто (один раз в 2–4 года, иногда несколько раз в течение года) и связаны с периодами выпадения значительных осадков. Мощные селевые потоки (выносят 2–4 млн м3 обломочного материала) повторяются относительно редко – один раз в 30–50 лет. Максимальные размеры в поперечнике крупнообломочных включений (валунов, скальных обломков) для несвязных водно-каменных селей могут составлять 3–4 метра и более. Масса таких глыб может составлять до 300 т. Грязекаменные сели обладают значительно большей транспортирующей способностью и могут переносить глыбы размером в поперечнике – 8–10 м. Вязкость связных селей колеблется от трех пуаз до нескольких десятков, иногда и сотен. При значительной вязкости селевая масса напоминает густой бетонный раствор, в котором замешаны крупные обломки скальных пород. Результат воздействия селевого потока на различные объекты зависит от его основных параметров: плотности, скорости продвижения, высоты, ширины, расхода, объёма, продолжительности, размеров включений и вязкости. Процессы движения и трансформации селевых потоков при движении по руслу определяются гранулометрическим и минералогическим составом вовлекаемых в процесс грунтов. При определённых исходных данных по селевому бассейну представляется возможным прогнозировать процессы движения и трансформации селевых потоков на основании математических моделей, описывающих эти процессы. Типы селеобразования: Ширина селя зависит от ширины русла, по которому он движется, и колеблется в пределах 3-100 м. Глубина потока может составлять 1,5-2 м (сели значительной глубины), 10-15 м и более (катастрофические сели). Протяженность русел селей доходит до нескольких десятков километров. Эти характеристики прямо зависят от вышерассмотренной структуры (состава) селевого потока и от типа механизма зарождения селя. Ученые выделяют три таких типа селеобразования. При эрозионном механизме вначале идет насыщение воды обломочным материалом за счет смыва и размыва поверхностиселевого бассейна и затем - формирование селевой волны в русле; насыщенность селевого потока здесь ближе к минимальной, а движение потока контролируется руслом. При прорывном механизме водяная волна превращается в селевую за счет интенсивного размыва и вовлечения в движение обломочных масс; насыщенность такого потока высока, и, как следствие, переработка русла наиболее значительна. При обвально-оползневом механизме происходит срыв массива водонасыщенных горных пород (включая снег и лед), насыщенность потока и селевая волна формируются одновременно; насыщенность потока в этом случае близка к максимальной. Максимальные размеры в поперечнике крупнообломочных включений (валунов, скальных обломков) для несвязных водокаменных селей могут составлять 3-4 м, а для связных густых грязекаменных селей - 8-10 м. Антропогенные факторы: В последние годы к естественным причинам формирования селей добавились антропогенные факторы, то есть те виды человеческой деятельности, которые вызывают формирование селей или их активизацию. К таким факторам относятся: - вырубка лесов на горных склонах; - деградация почвенного покрова нерегулируемым выпасом скота; - неправильное размещение отвалов отработанной породы горнодобывающими предприятиями; - взрывы при строительстве железных и автомобильных дорог и различных сооружений; - недостаточная рекультивация земель после вскрышных работ и нерегулируемый сброс воды из ирригационных сооружений на склонах; - ухудшение почвенно-растительного покрова отходами промышленных предприятий.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||